钢筋结构计算书.docx

1、钢筋结构计算书框架力与构件截面计算1设计依据的规及规定1.1毕业设计任务书。1.2国家有关的设计规及规程。2设计尺寸与标高设计图均以毫米为单位，标高均以米为单位。3钢结构材料3.1钢材：钢材选用Q-345BF，其屈服强度为310KN/mm2 钢材的化学成分和力学性质能符合GB-800-98及有关标准的求。3.2焊接材料:采用E43XX型焊条。3.3普通螺栓应按GB5780-98选购。3.4本工程选用的H型钢选HN5002001016 HM6003001220C型钢选C22070202.54制作与安装4.1钢结构的制作与安装：施工及验收应符合GB50205-98(钢结构工程施工及验收规)4.2焊

2、缝质量的检验等级：钢梁，钢柱为二级，其于次要构件为三级。4.3所有需要拼接的构件一律要用等强拼接，上，下翼缘和腹板的拼接焊缝位置错开并避免与加劲肋重合。腹板拼接焊缝与它平行的加劲肋至少相距200mm,腹板拼接与上，下翼缘拼接焊缝至少相距200mm.4.4所有构件在制作过程中应力求尺寸及空洞位置的准确性，以利于现场的安装与焊接，设计中凡是未注明的焊缝均为满焊，焊缝高度6mm。结构计算书1、确定梁柱尺寸 柱： hc =(1/18 1/25)H=(1/18 1/25) 21.77510=870 1200mm, hc/bc=3 bc=1200/3=400mm 梁：hb=(1/8 1/15)L=(1/8

3、 1/15) 7.210=900 480mm bb=(1/2.5 1/5)hb=200 100mm主梁：bh=500200 次 梁 ： bh=400150边柱：bh=1000400 中间柱 ： bh=8004002. 荷载汇集框架计算简图 图12.1均布荷载 屋面：1.3087.2+0.89=10.3 KN /m 楼面：10.247.2+0.89=74.61 KN /m 底层：74.61 KN /m2.2集中荷载 屋面：梁重6.408 KN /m 楼面：H轴：纵梁+墙重+檩条 =6.408+4.86+1.87=13.14 KN /m D轴：纵梁+幕墙+檩条=6.408+16.32+1.87=2

4、4.6KN /m 底层：H轴：13.14 KN /m D轴：24.6KN /m2.3水平荷载作用下结构力与侧移W0: 0.5 KN/m2 s:0.74 z : 1.0风振高度系数：0.746层： F3 = 0.51.41.00.743.63.6/5=1.34KN6层： F3 = 0.51.41.00.743.63.6/4=1.68KN4层： F3 = 0.51.41.00.743.63.6/3=2.24KN3层： F3 = 0.51.41.00.743.63.6/2=3.36KN2层: F2 = 0.51.41.00.743.63.6=6.71 KN1层: F1 = 0.51.41.00.74

5、3.6(3.6+3.775)/2=6.87KN图2 框架楼面处集中风荷载值2.4 地震荷载作用下水平结点荷载梁 柱线刚度计算 Ec =2.06105N/mm2.4.1 承重梁线刚度 ic = Ec Ix /l=2.06105 478000104 /7200=13.67103 KNm2.4.2 底层柱线刚度 id = Ec Ix /l=2.06105 1180000104 /5600=43.4103 KNm 2.4.3 标准层柱线刚度 id = Ec Ix /l=2.06105 1180000104 /4500=54103 KNm 表1 2-6层D计算： 柱D中柱边柱K=il13.64= 0.5

6、0613.62= 0.2532ix542542a = K0.506= 0.2530.253= 0.112 + K2.5062.253D =aiZR6460 KN/m3520 KN/mh2 D = 64603 + 35202 =26420 KN/m 表2 底层D值计算： 柱D中柱边柱K=il13.62= 0.62913.67= 0.3142x43.443.4a =0.5 + K0.5 + 0.63= 0.4290.5 + 0.31= 0.3512 + K2 + 0.632 + 0.31D =aiZR7120 KN/m5820 KN/mh2 D = 71203 + 58202 =33000 KN/

7、m 3、 力计算及组合3.1水平地震作用下横向框架结构力计算框架结构力计算采用D值法，其中D和D取自 横向柱侧移刚度 D值，层间剪力取自地震剪力。具体的柱剪力和弯矩计算过程及结果见下表 横向水平地震作用下框架柱剪力和柱弯矩标准值 柱层次H（m）Vi（KN）Di（KN/m）D（KN/m）D/DiVik（KN）K yiM下（KN.m）M 上（KN.m）边柱63.0425.94502342179.70.048420.611.2560.3622.2639.5753.0784.04502342179.70.048437.951.2560.4146.6867.1743.01082.54502342179.

8、70.048452.391.2560.4570.7386.4433.01321.64502342179.70.048463.971.2560.4688.28103.6323.91519.1332247164590.049575.201.6330.5046.64146.6415.151665.0322513179430.055692.572.1560.55262.20214.53中柱63.0425.9450234534900.118850.601.9160.3959.2092.6053.0784.0450234534900.118893.141.9160.45125.74153.6843.010

9、82.5450234534900.1188128.601.9160.45173.61212.1933.01321.6450234534900.1188157.011.9160.49230.80240.2323.91519.1332247411050.1237187.912.4880.50252.66252.6615.151665.0322513412760.1280213.123.2860.55327.37286.25 梁端弯矩及剪力及柱轴力的计算过程见下表。水平地震作用下横向框架框架的弯矩图梁端剪力图以及柱轴力图如图所示。 地震作用下框架梁端弯矩剪力及柱轴力计算 层次边梁A-C梁C-E边梁E

10、-HL（m）M左（KN.m）M右（KN.m）Vb（KN）L（m）M左（KN.m）M右（KN.m）Vb（KN）L（m）M左（KN.m）M右（KN.m）Vb（KN）66.039.5770.8118.403.921.7923.4311.596.669.1739.5716.4856.089.43117.5234.493.936.1638.8819.246.6114.8089.4330.9446.0133.12162.3349.243.949.8653.6826.556.6158.51133.1244.1936.0174.36183.7859.693.956.4560.7830.066.6179.451

11、74.3653.6126.0234.92280.3185.873.986.1192.7045.856.6273.72234.9277.0716.0361.17377.8423.173.9116.07124.9661.806.6368.95361.17110.62柱 轴 力层次A轴柱（KN）C轴柱（KN）E轴柱（KN）H轴柱（KN）6-18.406.81-4.8916.485-52.8922.06-15.6947.424-102.1344.75-34.2391.613-188.0074.38-57.78148.222-273.87114.40-89.00222.291-297.04153.04-

12、137.82332.913.2风荷载作用下横向框架力计算 风荷载作用下仍以抽线作为计算单元，计算框架结构的力。具体的柱剪力和弯矩计算过程及结果见下表；梁端弯矩、剪力及柱抽力计算过程见下表。 风荷载作用下框架柱剪力和柱弯矩标准值 柱层次H（m）VI（KN）DI（KN/m）D（KN/m）D/DIVik（KN）KyiM下（KN.m）M 上（KN.m）边柱63.04.315057421.7970.14480.621.2560.360.671.1953.08.7415057421.7970.14481.271.2560.411.562.2543.012.915057421.7970.14481.871.

13、2560.452.523.0933.017.0615057421.7970.14482.471.2560.463.414.0023.921.84115128164590.14303.121.6330.506.086.0815.1527.76112168179430.16004.442.1560.5512.5810.29中柱63.04.3150574534900.35521.531.9160.391.792.8053.08.74150574534900.35523.101.9160.454.195.1243.012.9150574534900.35524.581.9160.456.187.563

14、3.017.06150574534900.35526.061.9160.498.919.2723.921.84115128411050.35707.802.4880.5015.2115.2115.1527.76112168412760.368010.223.2860.5528.9523.68 风荷载作用下框架梁端弯矩、剪力及柱抽力计算 层次边梁A-C梁C-E边梁E-HL（m）M左（KN.m）M右（KN.m）Vb（KN）L（m）M左（KN.m）M右（KN.m）Vb（KN）L（m）M左（KN.m）M右（KN.m）Vb（KN）66.01.192.1420.63.90.6580.710.356.62.

15、091.190.5056.02.923.921.143.91.201.300.646.63.822.921.0246.04.655.781.743.91.781.910.956.65.654.651.5636.06.527.092.273.92.182.351.166.66.926.522.0426.09.4911.643.523.93.573.851.906.611.369.493.1616.016.3718.125.753.95.565.992.966.617.6916.375.16柱 轴 力层次A轴柱（KN）C轴柱（KN）E轴柱（KN）H轴柱（KN）6-0.860.25-0.150.50

16、5-2.000.75-0.531.524-3.741.54-1.413.083-6.012.65-2.675.122-9.534.27-4.878.281-15.287.06-7.0713.44风荷载作用下横向框架的弯矩图、梁端剪力图以及柱轴力如图所示。 恒荷载布置图恒荷载作用下弯矩图恒荷载作用下剪力图3.3横向框架力计算 竖向荷载作用下框架的力采用弯矩分配法计算。由于该框架结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。梁端和柱端弯矩计算后，梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力和梁端弯矩引起的剪力相叠加而得到；柱轴力可由梁端剪力和节点集中荷载叠加得到。1将框架梁视为两端固定梁计算固端弯矩，其计算结果见

17、表。框架梁固端弯矩计算边跨A-C中间跨C-E边跨E-H均布荷载（KN/m）L（m）M=ql2/12（KN.m）均布荷载（KN/m）L（m）M=ql2/12（KN.m）均布荷载（KN/m）L（m）M=ql2/12（KN.m）21.38664.1419.573.924.821.386.677.6116.39649.1714.643.918.5616.396.659.5014.97644.9112.603.915.9714.976.654.341.865.401.803.92.281.806.66.537.2621.607.23.99.137.206.626.1412.6637.8012.63.91

18、5.9712.66.645.742在AC跨上，梁L-1重量为8.5KN，则作用于AC跨上的集中力大小为G1/4=2.13KN。又3-4层的厨房为现浇板，所以其荷载形式为三角形，其值为1.23.9=4.68KN/m，3-6层为梯形荷载，具体形式及数字见图10.3分配系数计算比如边柱A顶层节点的分配系数为： 下柱 梁 其他节点的分配系数见图3.12和图3.14。4传递系数：远端固定，传递系数为1/2，远端滑动铰支，传递系数为-1。5弯矩分配计算恒荷载作用下，框架的弯矩分配计算见图，框架的弯矩图见图；活荷载作用下，框架的弯矩计算见图，框架的弯矩图见图。在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性力重分布，取

19、弯矩调幅系数为0.8。6弯矩分配计算恒荷载作用下，框架的弯矩分配计算见图12，框架的弯矩图见图13；活荷载作用下，框架的弯矩计算见图14，框架的弯矩图见图15。在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性力重分布，取弯矩调幅系数为0.8。调幅后，恒荷载及活荷载弯矩图见图3.13和图3.15中括号数值。端剪力及柱轴力计算梁端剪力： V=Vq+Vm式中 Vq梁上均布荷载引起的剪力，Vq=1/2ql； Vm梁端弯矩引起的剪力，Vm=（M左-M右)/2。柱轴力： N=V+P式中 V梁端剪力； P节点集中力及柱重。恒荷载作用下梁端剪力及柱轴力 层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力边跨AC中间跨边跨EH边跨AC

20、中间跨边跨EH边跨AC中间跨CE边跨EHVq左=Vq右Vq左=Vq右Vq左=Vq右Vm左=-Vm右Vm左=Vm右Vm左=-Vm右V左V右V左V右V左V右664.1438.1670.55-2.98-0.462.9361.1667.1237.738.6273.4867.62（-2.39）（-0.37）(2.34)61.7566.5337.7938.5372.8968.21549.1728.5554.09-1.01-0.130.9548.1650.1828.4228.6855.0453.14（-0.81）（-0.11）(0.76)48.3649.9828.4428.6654.8553.33449.1

21、728.5554.09-1.24-0.171.1847.9350.4128.3828.7255.2752.91（-0.99）（-0.14）(0.94)48.1850.1628.4128.6955.0353.15349.1728.5554.09-1.27-0.170.3047.950.4428.3828.7254.3953.79（-1.02）（-0.14）(0.24)48.1550.1928.4128.6954.3353.85249.1728.5554.09-1.41-0.191.3647.7650.5828.3628.7455.4552.73（-1.13）（-1.15）(1.09)48.045

22、0.3028.4028.755.1853.00144.9124.5759.40-1.59-0.251.5643.3246.5024.3224.8250.9647.84（-1.27）（-0.20）(1.25)43.6446.1819.4624.7750.6548.15层次边柱AC轴柱E轴柱边柱HN顶N底N顶N底N顶N底N顶N底661.7579.76104.91126.78122.10133.9772.8990.905180.10198.11225.43247.30232.36254.23197.73215.744274.51192.52346.15368.02352.89374.76298.99

23、317.003368.89386.90466.90488.77472.54494.41399.55417.562463.16486.57587.78616.21593.27621.70500.96518.971564.91595.82696.17733.71706.62744.16609.72627.73 活荷载作用下梁端简力及柱轴力（KN） 层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力边跨AC中间跨边跨EH边跨AC中间跨边跨EH边跨AC中间跨CE边跨EHVq左=Vq右Vq左=Vq右Vq左=Vq右Vm左=-Vm右Vm左=Vm右Vm左=-Vm右V左V右V左V右V左V右65.403.515.94-0.1

24、3-0.020.135.275.533.493.536.075.81（-0.11）（-0.01）(0.10)5.295.513.483.526.045.84521.6014.0423.76-1.63-0.080.6020.9722.2313.9614.1224.3623.16（-0.51）（-0.07）(0.48)21.0922.1113.9714.1124.2422.28421.6014.0423.76-0.57-0.070.5421.0322.1713.9714.1124.3023.22（-0.46）（-0.06）(0.42)21.1422.0613.9814.1024.1823.34321.6014.0423.76-0.56-0.070.5321.0422.1613.9714.1124.2923.23（-0.45）（-0.06）(0.43)21.1522.0513.9814.10